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8.科研成果的转化途径
完成了数控旋转电加工机床和小直径聚晶金刚石麻花钻头的研制,是否就把事情做到头了呢?事实上,这些研究成果只是基础,更重要的是将研究成果转化为一系列具有实用价值的东西。
1)申报专利和申请技术鉴定 在即将完成研制工作时,我们就开始着手国家专利的申请,几乎与此同时,开始向国家基金委申请技术鉴定。这两项工作均得到落实,《科技日报》 头版刊登了国家基金委组织的技术鉴定的结论,使该成果的影响力得以扩展。
2)参加学术会议和发表学术论文 在鉴定会不久,收到国家基金委关于赴美国参加美国国家科学基金受资者学术会议的通知。在亚利桑那州立大学举行的美国国家科学基金受资者学术会议上,笔者的学术报告受到热切关注。后来,又在《电加工》杂志发表了论文。该论文获中国机械工程学会1991-1996第七届全国会员大会优秀论文奖。
3)发展进一步的科研 由于数控旋转电加工这种工艺方法具有解决难加工材料和复杂形面的特点,继后又承接了一种新型医疗器材--颅内血肿排空器的研制任务。该项目的工艺难点是在超细长的不锈钢螺杆上加工出螺旋槽。由于不锈钢本身就属于难加工材料,加上螺杆特别细长,采用普通的车、铣、磨都不可能实现。采用我们所研制的数控旋转电加工机床,圆满地解决了这一工艺难题,使该医疗仪器一次就通过了临床试验。
4)提升实验教学水平 研制成功数控旋转电加工机床后,我们将购买的数控电火花成型加工机床、电火花高速打孔机,以及后续研制成功的数控旋转超声波加工机床一起,成立了特种加工实验室。采用数控旋转电加工机床加工聚晶金刚石刀具的实验使学生拓展了眼界,提高了学生的学习兴趣。1992年,该机床及其应用技术获得清华大学实验技术成果一等奖。2007年开始,该机床及其应用技术又拓展到为新创立的“探究课程”服务。
5)充实文字教材和电教教材 古今教材,无一不是前人和今人在科学研究领域的产物。我们自己有价值的研究成果,是不是也可以写入教材呢?答案是肯定的,而且值得提倡。近年笔者所主编的教材,无论是《特种加工》、《超硬刀具材料及其应用》电教片,还是文字教材《机械制造工艺基础》、《现代工程技术训练》、《机械制造实习》,都写入了自己成熟的科研成果。其中,《特种加工》电教片获全国首届优秀教育音像出版物一等奖,《机械制造工艺基础》(第2版)被评为北京市精品教材。
6)更新模型教具 目前,现代教育技术已经广泛应用于各种教育领域,有的教师甚至完全放弃原来那些行之有效的板书、模型教具等教学方法。笔者认为,单纯依靠PPT来解决教学中的教育技术问题,在工程教育领域是不妥的。在工程教育领域,要取得良好的教学效果,模型教具和适当的板书仍然起着不可或缺的作用。只有将现代教育技术与常规教育技术结合,才能真正活化教学过程,使学生受益。我们利用旋转电加工所制造的聚晶金刚石车刀、铣刀、麻花钻头,以及颅内血肿排空器中的关键零件--超细长不锈钢螺杆作为模型教具,提高了学生的学习兴趣,使学生进一步明确了科研的价值。
7)积累有益案例,贯穿教书育人 清华大学长期倡导教师在教学过程中,必须贯彻教书育人的原则。如何贯彻好这条原则?笔者认为,应该积累一批使学生容易领悟和接受的案例。例如,在为北京离合器厂研制汽车离合器超速试验机的最后阶段,需要在交货前做超速试验。即研究人员必须在1米距离内,采用分贝仪来测量设备高速运转时必须达到的瞬时噪声和工作噪声。这是一件具有挑战性和危险性的工作。由于聘请的技术顾问当时不能到现场,因此只能靠自己来测试。试验中,将课题组的其他老师安置在安全区域,我按动电钮,手持分贝仪,在1米的距离内进行测量。这个案例告诉学生,作为项目负责人在工程实施中所应承担的责任。再如,笔者在英国伯明翰大学研制数控旋转电加工机床,在完成机械部分的安装调试后进行整机联调时,一按电钮,工作液居然不出来。我正要查找原因,和我一起工作的1名英国技工对我说,傅先生,没有问题。他用嘴一吸,工作液就畅快地流出来了。实际上,整个系统就差那么一点负压。但是,为什么这个英国技工能够主动去吸以煤油为基,其中还混有阻燃剂等化学添加剂的工作液呢?原因在于我们在工作中,互相尊重,互相协调,互相理解,建立起了友谊。笔者体会到,用切身经历过的案例来教育学生,经常比一般理性的教育更有力量。
在课堂教学中,将贯穿知识与技术的教学过程逐渐发展到用科学的方法论来引导学生,是课堂教学的一个进步。采用这种方法,不仅可以使学生在知识与技术的层面考虑问题,而且可以在科学方法上分析问题,促进矛盾转化,以更高的效率和效益来解决问题,促进学生在思想方法上向认识论领域深化,这对培养拔尖创新人才应该有所补益。笔者认为,在“探究课程”中贯穿方法论的教学思路,实际可以应用到其他教学过程,来促进课程教学的深化改革。
参考文献:
[1] 傅水根,卢达溶,汤彬.创建实验室科研探究课程 促进本科研究型教学改革[J].中国大学教学,2008年第3期,p48-49。
[2] 卢达溶,汤彬,傅水根,李双寿.“实验室科研探究”课程的实践[C].华北金工研究会第九届学术年会.兰州,2008年8月3日。
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